Jensen, E. and Kärcher, Bernd and Ueyama, Rei and Pfister, L. and Bui, T.P. and Diskin, Glenn and Gangi, Joshua and Woods, Sarah and Lawson, Paul and Froyd, Karl and Murphy, Dan (2018) Heterogeneous Ice Nucleation in the Tropical Tropopause Layer. Journal of Geophysical Research: Atmospheres, 123 (21), pp. 12210-12227. Wiley. doi: 10.1029/2018JD028949. ISSN 2169-897X.
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Official URL: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018JD028949
Abstract
Recent laboratoryexperiments have advanced our understanding of heterogeneous ice nucleation at low temperatures. We use these laboratory results, along with field measurements of aerosol composition, to constrain a parameterization of heterogeneous nucleation rate dependence on temperature and supersaturation. We apply this nucleation parameterization in detailed simulations of transport and cloud formation in the Tropical Tropopause Layer (TTL, ≃14–18 km) constrained by high-altitude aircraft measurements of TTL cirrus microphysical properties and supersaturation. The model results indicate that if the abundant TTL organic-containing aerosols were effective glassy ice nuclei (IN), as indicated by laboratory experiments with simple sugars/acids, then heterogeneous nucleation would prevent the occurrences of large ice concentrations and large ice supersaturations, both of which are clearly indicated by the in situ observations. If glassy organic aerosols are relatively poor IN, as indicated by laboratory experiments with more atmospherically relevant secondary organic aerosol-like composition, then the simulated ice concentrations and supersaturations are in reasonable agreement with the observations. C
Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/123007/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Title: | Heterogeneous Ice Nucleation in the Tropical Tropopause Layer | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Authors: |
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Date: | 2018 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Journal or Publication Title: | Journal of Geophysical Research: Atmospheres | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 123 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DOI: | 10.1029/2018JD028949 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Page Range: | pp. 12210-12227 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Publisher: | Wiley | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ISSN: | 2169-897X | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | cirrus, ice nuclei, Tropopause, simulations | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
HGF - Program Themes: | Earth Observation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Program: | R EO - Earth Observation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
DLR - Research theme (Project): | R - Atmospheric and climate research | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Location: | Oberpfaffenhofen | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Institutes and Institutions: | Institute of Atmospheric Physics > Atmospheric Trace Species | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited By: | Kärcher, Prof. Bernd | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Deposited On: | 12 Nov 2018 08:53 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Last Modified: | 28 Feb 2023 14:55 |
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